Ănten là nơi bức xạ tín hiệu vô tuyến ra môi trường ngoài của các thiết bị thu phát sóng. Tùy theo môi trường và mục đích sử dụng, Ăn ten sẽ được thiết kế để cung cấp hình dạng và phạm vi phủ sóng khác nhau. Vì vậy, việc hiểu được phạm vi phủ sóng mà các nhà sản xuất thiết bị thu phát vô tuyến nói chung và thiết bị Wifi nói riêng là thật sự cần thiết để hiểu và chọn đúng loại thiết bị, ăn ten cho môi trường thu phát vô tuyến mà ta đang xem xét.

Giá trị cần được hiểu nhất của Ăn ten chính là hình dạng vùng phủ sóng (Antenna Radiation Envelope), đây cũng là khái niệm mọi người nếu không để ý, sẽ rất dễ hiểu sai.

Sau đây, chúng ta sẽ cùng phân tích kĩ hơn các thành phần tạo nên HÌNH DẠNG vùng phủ sóng của Wifi.

Antenna Radiation Envelope

Antenna Radiation Envelope: là khái niệm nói lên hình mẫu bức xạ của Ăn ten, được đo trong 1 môi trường hiệu chuẩn, không bị ảnh hưởng bởi các tác nhân bên ngoài gây nên suy hao tín hiệu (vd: nhiễu, vật cản,…). Nói 1 cách dễ tiếp cận hơn, antenna radiation envelope là hình dạng vùng phủ sóng của Wifi, được các nhà sản xuất đo trong điều kiện chuẩn, và sau đó mô tả lại trên Data Sheet của thiết bị.

Hình 1.1: Antenna Radiation Envelope trên Data Sheet của Access Point.

Hai thành phần được các nhà sản xuất sử dụng để mô tả cho Radiation Envelope của Ăn ten, đó là:

• Azimuth chart: ĐỒ THỊ mặt cắt của vùng phủ sóng nhìn theo phương thẳng đứng.
• Elevation Chart: ĐỒ THỊ mặt cắt của vùng phủ sóng nhìn theo phương ngang.

Chú ý: cả 2 chỉ là ĐỒ THỊ dùng để biểu diễn sự tương quan giữa các điểm nằm trên đồ thị, không phải là hình dạng thật sự của vùng phủ sóng.

Hình 1.2: Azimuth chart: đồ thị mặt cắt của vùng phủ sóng tín hiệu nhìn theo phương thẳng đứng

Hình 1.3: Elevation chart: đồ thị mặt cắt của vùng phủ sóng tín hiệu nhìn theo phương ngang

Hiểu lầm về vùng phủ sóng khi đọc Datasheet

Điểm khiến mọi người dễ bị hiểu lầm nhất khi đọc Data Sheet, đó là đồ thị Azimuth và Elevation được biểu thị dưới dạng dB (Logarithm Scale) chứ không phải theo dạng đồ thị tuyến tính (Linear Scale).

Hình 1.4: Đồ thị biểu diễn sự khác nhau giữa hàm Logarithm và hàm Linear.

Điểm khác nhau giữa đồ thị Logarithm và đồ thị tuyến tính, đó là sự tăng tiến của đồ thị tuyến tính là một hàm có xu hướng không đổi (như trong đồ thị ở trên, ta thấy sự tăng tiến của đồ thị là một đường thẳng). Còn đối với đồ thị Logarithm, sự tăng tiến là một hàm tính theo hệ số logarithm, có xu hướng tăng mạnh ở các giá trị ban đầu, và khi các giá trị lên càng cao, hàm sẽ có xu hướng dẫn bão hòa (như ở đồ thị trên, ta thấy sự tăng tiến của đồ thị Logarithm có dạng vòng cung, phát triển mạnh ở các giá trị đầu và khi giá trị càng cao sẽ ít bị thay đổi).

Khá nhiều người nhầm tưởng giữa 2 khái niệm này và gán ghép cho Azimuth và Elevation là độ thị dạng tuyến tính. Nhưng thật ra, nó là đồ thị dạng Logarithm và vì sự sai sót này sẽ dẫn đến việc tính toán sai phạm vi vùng phủ sóng.

Ta cùng phân tích lại đồ thị Azimuth ở trên để hiểu rõ hơn :

Hình 1.3: Elevation chart: đồ thị mặt cắt của vùng phủ sóng tín hiệu nhìn theo phương ngang

Với hình 1.3, ngay tại tâm của hình tròn là điểm đặt Ăn ten, đồ thị có 2 thành phần trục, 1 trục hình tròn biểu thị hướng phát của Ăn ten. Với hướng phát của Ăn ten, ta luôn luôn xét theo mọi góc (360 độ). Các trục thẳng từ trong tâm hình tròn hướng ra ngoài dược tính theo giá trị dB, thể hiện SỰ CHÊNH MỨC CƯỜNG ĐỘ TÍN HIỆU TẠI CÁC ĐIỂM TÍNH THEO GIÁ TRỊ dB.

Đường đồ thị mang giá trị của Ăn ten là đường màu xám nhạt, thể hiện việc tín hiệu tại mỗi điểm chênh lệch bao nhiêu dB với nhau. 

Vậy, nếu ta nhìn vào biểu đồ trên Data Sheet, ta có thể biết được bán kính vùng phủ sóng của Ăn ten được hay không?

Câu trả lời là KHÔNG được, bởi vì hình dạng vùng phủ sóng của Ăn ten có dạng đồ thị tuyến tính. Đồ thị tuyến tính là hình tả thực của vùng phủ sóng trên 1 mặt phẳng. Còn với biểu đồ trên Data Sheet đang ở dạng Logarithm, ta phải thêm 1 bước (có thể trong tưởng tượng) để chuyển đổi đơn vị từ Logarithm sang tuyến tính.

Để rõ hơn, ta xem hình mô tả phía bên dưới, cùng 1 vùng phủ sóng của Ăn ten, nhưng được biểu thị dưới 2 dạng khác nhau: Bên trái là hàm Logarithm, bên phải là hàm tuyến tính. Nên nhớ, hình dạng của biểu đồ trên đồ thị tuyến tính mới là hình dạng thật của vùng phủ sóng mà Ăn ten phát ra.

Nếu mọi người có bất kì thắc mắc nào về bài viết, cũng như có nhưng câu hỏi về chủ đề Wireless nói riêng và Network nói chung, hãy để lại bình luận phía bên dưới. Rất vui được chia sẻ kiến thức cùng mọi người :D

By Văn Minh - vovanminh1103@gmail.com